鲁西北地区夏玉米机械粒收质量影响因素及品种筛选

郭智慧 崔慧妮 郭建军 王义 高建胜 李拥军 郭良海

摘要 选用京农科828、MC121、鲁单9169、德科501、中农大678、登海518、迪卡517、MC812、郑单309和郑单958共10个当地推广面积较大及近几年国审、省审宜粒收品种，研究鲁西北地区夏玉米机械粒收质量的影响因素。利用各品种收获时含水量及产量指标，采用双向平均值法筛选出适宜当地机械粒收品种。结果表明，收获时玉米籽粒含水率与籽粒破碎率、杂质率呈极显著的正相关关系，籽粒含水率是玉米机械粒收主要限制因素。根据产量和收获时籽粒含水率双向平均法，初步筛选出MC812、迪卡517和郑单309共3个收获时籽粒含水率低又高产的品种，收获时产量分别为14 318.95、13 057.73、12 925.09 kg/hm2，籽粒含水率分别为26.0%、25.6%、27.3%，可推荐为该区域适宜机械粒收品种。

关键词 玉米;机械粒收;籽粒含水率;收获质量;品种筛选

中图分类号 S 513  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2022）12-0041-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.12.010

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Factors Affecting the Quality of Maize Grain Mechanical Harvest and Corresponding Cultivar Selection in Northwest Area of Shandong

GUO Zhi-hui， CUI Hui-ni， GUO Jian-jun et al （Dezhou Academy of Agricultural Sciences，Dezhou， Shandong 253015）

Abstract A total of 10 suitable grain harvesting varieties （Jingnongke 828， MC121， Ludan 9169， Deke 501， Zhongnongda 678， Denghai 518， Dika 517， MC812， Zhengdan 309 and Zhengdan 958） were selected to study the factors affecting the quality of maize grain mechanical harvest in Northwest Shandong Province. The results showed that the grain water contens were a significant positive correlation with the grain breakage rate and the impurity rate， and the grain water content was one of the main limiting factors of mechanical grain harvest. Based on two important indexes of grain water content and yield， three cultivars with higher yield than average and grain water below average， that is， MC812， Dika 517 and Zhengdan 309， were selected for maize mechanical grain harvest by bi-directional average method. The yield at harvest was 14 318.95， 13 057.73 and 12 925.09 kg/hm2， respectively. The grain water content was 26.0%， 25.6% and 27.3%， respectively， which could be recommended as the suitable variety for mechanical grain harvesting in this area.

Key words Maize;Mechanical grain harvesting;Grain water content;Harvest quality;Variety screening

收获是玉米种植中最重要的环节，2017年山东省玉米机收率已达90.6%，而机械粒收面积仅占机收面积的2%[1]。机械粒收可以减少作业环节、提高工作效率、降低劳动强度，是玉米生产的发展方向，收获质量是影响其推广应用的主要因素。前人研究表明，品種、收获机械、耕作模式、生产规模、农户意识等因素均限制了机械粒收技术的发展，其中收获质量的影响最为显著[2-4]。鉴于此，笔者研究不同玉米品种机械粒收质量，并对其影响因素进行分析，筛选出当地较适宜机械粒收的玉米品种，从而为当地夏玉米机械粒收技术推广提供支持。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验于2020年在山东省齐河县焦庙镇周庄村试验田进行，供试土壤为壤土，地势平坦，土层深厚，土壤肥沃，易于耕作。播种前0～20 cm耕层土壤含有机质16.1 g/kg，碱解氮89.6 mg/kg，有效磷18.8 mg/kg，速效钾167 mg/kg。

1.2 试验材料

试验选用京农科828、MC121、鲁单9169、德科501、中农大678、登海518、迪卡517、MC812、郑单309共9个近年国审、省审机收组品种及推广面积较大的宜粒收品种。

1.3 试验设计

10行区种植，行宽65 cm，行长200 m，种植密度75 000株/hm2。玉米籽粒收获机为“春雨MCH80”，割幅4行，各品种收获面积为667 m2。6月12日播种，10月14日收获。播种前前茬作物小麦全部秸秆还田，采用当地普通种肥同播机播种，种肥为N∶P2O5∶K2O=28∶6∶10的缓控释肥，其他管理同一般生产田。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 籽粒含水率及杂质率、破碎率。

在每个品种收获地块，从收获机机仓内随机取收获的籽粒样品约2 kg，用水分测定仪测定含水率，重复5次。然后人工分拣为籽粒和非籽粒2部分;再根据籽粒的完整性，将籽粒分为完整籽粒和破碎籽粒并分别称重。

杂质率=[非籽粒部分重量/（非籽粒部分重量+籽粒部分重量）]×100%

籽粒破碎率=[破碎籽粒重量/（破碎籽粒重量+完整籽粒重量）]×100%

1.4.2 落粒损失率、落穗损失率和机收总损失率。

在各品种已收割地块随机选取3个样点，每个样点按照割幅宽选取2 m 行长作为样区，收集样区内所有落穗和落粒，并分别称其籽粒重，按照样区面积计算单位面积落穗重和落粒重，计算籽粒机收总损失率。

机收总损失率=（单位面积田间落粒重+单位面积田间落穗籽粒重）/单位面积产量×100%

1.4.3 适宜机械粒收品种分类与筛选方法。

根据机械粒收单位面积产量计算玉米单产。以单产及收获时籽粒含水率2个指标，采用双向平均作图法将9个测试品种划归为4类（位于 Ⅰ 象限的品种单产水平和籽粒含水率均高于平均值;位于 Ⅱ 象限的品种单产水平高于平均值、籽粒含水率低于平均值;位于 Ⅲ 象限的品种单产水平和籽粒含水率均低于平均值;位于 Ⅳ 象限的品种单产水平低于平均值、籽粒含水率高于平均值）;一般来说，位于 Ⅱ 象限的品种单产水平高于平均值、籽粒含水率低于平均值，比较适宜作为宜机械粒收品种进行推广。

1.5 数据处理 采用WPS Excel软件进行相关计算、处理;采用SPSS 20.0软件对数据进行相关性及方差分析。

2 结果与分析

2.1 夏玉米机械粒收质量总体情况

由表1可知，9个参试品种玉米收获时籽粒含水率为25.6%～28.9%，平均含水率为27.34%;籽粒破碎率为5.22%～10.70%，平均破碎率为6.65%，高于≤5%的国家标准（GBT 21962—2008）[5]的要求;杂质率为0.63%～4.96%，平均为2.63%，达到≤3%的国标要求;落粒损失率平均为0.57%，落穗损失率平均为0.97%，籽粒总损失率平均为1.56%，达到≤5%的国标要求，其中落穗损失占总损失的比例达62.2%;产量平均为12 627.66 kg/hm2。

2.2 玉米收获时籽粒含水率与收获质量的关系

对玉米收获时籽粒含水率和机械粒收质量各指标的相关分析，结果表明玉米收获时籽粒含水率与籽粒破碎率及杂质率呈极显著的正相关关系（表2）。收获时籽粒含水率与落粒损失率、落穗损失率及总损失率相关性不显著，表明机械粒收总损失率受籽粒含水率的影响较小。机械粒收总损失率与落穗损失率呈极显著正相关关系，表明机械粒收时籽粒损失受落穗的影响较大。

2.3 适宜机械粒收玉米品种筛选

玉米籽粒收获时含水率和产量是衡量机械粒收质量的重要指标。黄淮地区机械粒收玉米的籽粒含水率应不高于28%[6]，10个参试品种除郑单958（含水率28.9%）外，其余9个品种的籽粒含水率均符合。利用籽粒含水率和产量2个指标按双向平均作图法，对各品种进行分类后的统计结果见图1。由图1可知，收获时籽粒含水率低于平均值、产量高于平均值的品种有3个，分别为MC812、迪卡517和郑单309，其收获时籽粒含水率平均为26.3%，可作为适宜机械粒收品种。籽粒含水率和产量均低于平均值的品种仅有1个，为京农科828，该品种后期籽粒脱水较快，可推荐为较适宜机械粒收玉米品种。而鲁单9169和中农大678的产量和收获时籽粒含水率均高于平均值，可推荐为当地机械收穗高产品种。

3 结论与讨论

玉米籽粒破碎率高是我国玉米机械粒收存在的主要质量问题[7]。该研究10个参试品种中，只有1个品种籽粒破碎率为3.98%，低于国家标准，其余品种破碎率均高于国标。籽粒总损失率为1.56%，其中落穗损失率占比达62.2%，说明落穗损失是造成籽粒损失的主要原因。研究表明，收获时籽粒含水率偏高导致籽粒破碎率较高，限制了玉米机械粒收技术推广[8-10];籽粒总损失率及杂质率均低于国家标准，说明损失率及杂质率并不是当地玉米机械粒收质量的主要影响因素。收获时籽粒含水率高是当前我国玉米收获时普遍存在的问题，成为机械粒收质量提高的主要限制因素，并且高含水率也加大了籽粒贮藏的成本和难度[10-11]。该研究表明，籽粒含水率與籽粒破碎率、杂质率呈极显著的正相关关系，这与前人研究结果一致[12-15]，与杂质率、落穗损失率、落粒损失率及籽粒总损失率相关性不显著。当前鲁西北地区主要是小麦-玉米一年两熟的种植模式，夏玉米一般6月上中旬播种，9月下旬或10月初成熟，10月上中旬播种冬小麦，夏玉米成熟后可适当推迟7～10 d收获，延长籽粒脱水时间，降低籽粒含水率，从而提升玉米机械粒收质量。

籽粒产量直接关系到种植户的经济收益，而籽粒含水率是影响玉米机械粒收的重要因素[16]，因此我国北方玉米产区普遍采用籽粒产量和籽粒含水率作为筛选适宜机械粒收品种的2个关键指标。该研究采用相同指标，按双向平均作图法，初步筛选出产量水平高、籽粒含水率低的MC812、迪卡517和郑单309共3个品种作为当地宜机械粒收品种。筛选适宜机械粒收品种除考虑玉米产量和收获时籽粒含水率，玉米生理成熟后立秆硬度、抗倒性和密度等因素对机械粒收的影响尚需进一步研究。

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